초록 ▼

본 연구는 인간과 자연이 더불어 살 수 있는 친환경적인(nature-friendly) 하천을 조성하고 복원하기 위해 필요한 기술을 구축하는 것이다. 이러한 기술은 하천의 이수, 치수 기능을 보장하면서 환경 기능을 보전, 개선, 복원하는 기술을 개발하는 것으로 정부의 하천환경관리 정책을 기술적으로 지원하기 위한 공공기술 성격의 건설핵심연구개발사업이다. 즉, 개발될 기술은 하천의 치수 및 구조적 안전성 등을 보장하면서 자연성/환경성을 보전, 복원시켜서 생태적, 경제적으로 지속가능한 하천관리를 실현시키는 "자연과 공생하는"하천을 구현하기

본 연구는 인간과 자연이 더불어 살 수 있는 친환경적인(nature-friendly) 하천을 조성하고 복원하기 위해 필요한 기술을 구축하는 것이다. 이러한 기술은 하천의 이수, 치수 기능을 보장하면서 환경 기능을 보전, 개선, 복원하는 기술을 개발하는 것으로 정부의 하천환경관리 정책을 기술적으로 지원하기 위한 공공기술 성격의 건설핵심연구개발사업이다. 즉, 개발될 기술은 하천의 치수 및 구조적 안전성 등을 보장하면서 자연성/환경성을 보전, 복원시켜서 생태적, 경제적으로 지속가능한 하천관리를 실현시키는 "자연과 공생하는"하천을 구현하기 위한 기반기술이다.
제 1 절 연구 필요성
1. 생태유량 산정 및 확보 기술 개발
하천복원 또는 서식환경 조성에서 흐름영역(flow regime)을 통한 하천생태계 서식처 공간 조성이 중요하다. 이러한 흐름영역에 대한 생태 수리해석 및 생태 서식조건을 충족시키기 위한 최적 생태유량 산정, 그리고 확보 기술은 하천구조 보전 및 복원과 더불어 수량 확보 및 서식 공간 조성 차원에서 가장 중요하게 개발해야 할 대상이다. 따라서, 생태 서식처 및 서식구조에 대한 수리해석 기술을 개발하여 향후 추진될 하천복원 및 서식환경 조성 사업에서 생태 서식 공간 해석 기술이 필요할 것으로 판단된다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• 표목차 ... 9
• 그림목차 ... 17
• 제 1 장 서 론 ... 31
• 제 1 절 연구 필요성 ... 31
• 1. 생태유량 산정 및 확보 기술 개발 ... 31
• 2. 생태 호안 설계 기술 ... 32
• 3. 하도 서식처 조성 기술 개발 ... 33
• 제2절 연구 범위 ... 34
• 1. 연구목표 ... 34
• 2. 주요 연구내용 ... 35
• 2.1 연구내용 ... 35
• 2.2 5차년도 세부 연구내용 ... 36
• 2.2.1 생태유량 산정 및 확보 기술 ... 36
• 2.2.2 생태 호안 설계 기술 ... 36
• 2.2.3 하도 서식처 조성 기술 ... 36
• 제 2 장 국내·외 기술개발 현황 ... 39
• 제1절 하천 생태유량 산정 기술 개발 ... 39
• 1. 국내 사례 ... 39
• 1.1 하천유지유량 산정 요령 ... 39
• 1.1.1 하천유지유량 정의 ... 39
• 1.1.2 하천유지유량 산정의 기본방향 및 절차 ... 39
• 1.1.3 하천유지유량 산정방법 ... 40
• 1.1.4 하천 생태계를 고려한 필요유량 ... 41
• 1.2 연구동향 ... 41
• 2. 국외 사례 ... 42
• 2.1 호주 ... 42
• 2.2 오스트리아 ... 43
• 2.3 캐나다 ... 44
• 2.4 프랑스 ... 45
• 2.5 독일 ... 45
• 2.6 영국 ... 45
• 2.7 미국 ... 47
• 2.8 국외 하천 생태유량 산정기법 정리 ... 47
• 제2절 생태 호안 안정화 기술 개발 ... 52
• 1. 호안설계 가이드라인 ... 52
• 1.1 국내사례 ... 52
• 1.2 미국사례 ... 52
• 1.3 일본 ... 53
• 2. 수리적 안정성 평가기법 적용 ... 54
• 3. 호안안정화기술개발 ... 57
• 3.1 호안 현장실험 ... 57
• 3.1.1 국내사례 ... 57
• 3.1.2 국외사례 ... 59
• 3.2 호안 수리 모형실험 ... 60
• 제3절 하도 서식처 조성 기술 개발 ... 62
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 65
• 제1절 하천 생태유량 산정 및 확보 기술 ... 65
• 1. 개요 ... 65
• 1.1 연구 필요성 ... 65
• 2. 생태수리 해석 ... 66
• 2.1 개요 ... 66
• 2.2 유량점증방법론 ... 67
• 3. 물리서식처 모형 ... 69
• 3.1 수리해석 모형 ... 69
• 3.2 영 모형(zero-model) ... 69
• 3.3 1차원 수리모형 ... 70
• 3.3.1 1차원 정류 모형 ... 70
• 3.3.2 1차원 부정류 모형 ... 74
• 3.4 2차원과 3차원 수리모형 ... 74
• 3.5 물리서식처 모의(PHABSIM) ... 77
• 3.5.1 목적 ... 77
• 3.5.2 구조 ... 78
• 3.5.3 절차 ... 80
• 4. 모형개발 ... 96
• 4.1 모형 개요 ... 97
• 4.2 간편 물리서식처 모형 ... 98
• 4.2.1 관련 연구 분석 ... 98
• 4.2.2 모형 구성 ... 100
• 4.2.3 준2차원 물리서식처 모형 ... 105
• 5. 서식처 적합도 지수 ... 120
• 5.1 개요 ... 120
• 5.2 어류 서식처 ... 121
• 5.2.1 Flow regime (흐름 영역) ... 122
• 5.2.2 물리적(소형) 서식처 구조 ... 124
• 5.3 미소 서식처 적합도 지수(HSI : Habitat Suitability Index) ... 137
• 5.3.1 서식처 적합도 지수 선정 ... 138
• 5.3.2 중형서식처 적합성 기준 ... 147
• 5.3.3 샘플링 ... 151
• 6. 생태유량 산정 및 확보 ... 159
• 6.1 생태유량 ... 159
• 6.1.1 정의 ... 159
• 6.1.2 하천유량 목표 ... 161
• 6.2 생태유량 산정 방법 ... 163
• 6.2.1 생태유량 평가 ... 163
• 6.2.3 생태유량 평가 절차 ... 168
• 6.3 생태유량 확보 ... 170
• 6.3.1 하천유지유량 ... 170
• 6.3.2 하천유량 확보 방안 ... 181
• 7. 하천생태환경 모니터링 ... 198
• 7.1 조사 개요 ... 198
• 7.2 조사지점 선정 ... 199
• 7.3 조사 방법 ... 201
• 7.3.1 하천특성 조사 ... 201
• 7.3.2 어류 조사 ... 204
• 7.3.3 저서성 대형무척추동물 조사 ... 208
• 7.4 조사 결과 ... 211
• 7.4.1 하천특성 ... 211
• 7.4.2 어류 서식처 활용성 분석 ... 223
• 7.4.3 어류 모니터링 결과 ... 233
• 7.4.4 저서성 대형무척추동물 모니터링 결과 ... 288
• 7.4.5 모니터링 결과에 대한 상관성 분석 ... 310
• 7.4.6 조절하천의 하천생태유량 확보방안 도출 ... 312
• 7.4.7 댐 운영 관련제도 검토 ... 319
• 7.4.8 댐 운영 기술검토 ... 327
• 7.4.9 하천유지유량 고시에 따른 댐운영 영향 분석 ... 336
• 7.4.10 CASiMiR을 이용한 달천 유역의 피라미에 대한 물리적 서식지 변화 ... 341
• 7.5 결론 ... 365
• 제2절 생태 호안 설계 기술 ... 370
• 1. 호안평가기법 개발 ... 370
• 1.1 호안평가 ... 370
• 1.1.1 호안평가 항목 개발 ... 370
• 1.1.2 하천분류 ... 388
• 1.2 호안조사 및 평가 ... 392
• 1.2.1 호안평가방법 제안 ... 392
• 1.2.2 기존호안 조사 및 평가 ... 396
• 1.2.3 설계호안조사 및 평가 ... 401
• 1.3 호안설계기법 ... 405
• 1.3.1 호안 설계 기준 ... 405
• 1.3.2 호안 설계 기법 ... 416
• 1.3.3 호안 설계 기법 적용 ... 421
• 2. 수리적 안정성 평가기법 개발 ... 423
• 2.1 국내·외 기술개발 현황 ... 423
• 2.1.1 국내 연구 개발 현황 ... 423
• 2.1.2 국외 연구 개발 현황 ... 425
• 2.2 연구개발수행 내용 및 결과 ... 427
• 2.2.1 식생호안 설계기술 개발 ... 427
• 2.2.2 사석 안정성 실험식 개발 ... 441
• 2.2.3 호안설계 가이드라인 시안 작성 ... 462
• 2.2.4 호안 안정성 평가 프로그램 ... 473
• 3. 호안안정화기술개발 ... 478
• 3.1 호안안정화기술개발 국내외 문헌조사 ... 478
• 3.1.1. 식생을 이용한 사면보강 연구 ... 478
• 3.1.2 수변녹화 및 식생양육 연구 ... 479
• 3.1.3 호안 및 재료에 대한 실험적 연구 ... 480
• 3.2 저수호안 안정화 실험 ... 483
• 3.2.1 식생현장조사 실험 ... 483
• 3.2.2 수리모형실험 ... 508
• 3.2.3 한강호안 모니터링 ... 528
• 3.3 고수호안 안정화 기술개발 ... 544
• 3.3.1 낙동강 수계 지방하천 모니터링 ... 544
• 3.3.2 고수호안 안정화 수리실험 ... 552
• 3.3.3 고수호안 안정화 원형실험 ... 566
• 제3절 하도 서식처 조성 기술 ... 586
• 1. 생물서식처 유형구분 ... 586
• 1.1 생물서식처의 정의 ... 586
• 1.2 생물서식처의 계층구분 ... 587
• 2. 생물서식처의 물리화학생태 특성 ... 590
• 2.1 갑천 ... 590
• 2.1.1 대조 구간의 선정 및 서식 환경 분석 ... 590
• 2.1.2 조사지점의 생태적 특성 ... 591
• 2.1.3 조사 지점의 수질 특성 분석 ... 614
• 2.2 논산천 ... 621
• 2.2.1 대조 구간의 선정 및 서식 환경 분석 ... 621
• 2.2.2 조사지점의 생태적 특성 ... 623
• 2.2.3 조사 지점의 수질 특성 분석 ... 637
• 2.3 양화천 ... 649
• 2.3.1 대조 구간의 선정 및 서식 환경 분석 ... 649
• 2.3.2 조사지점의 생태적 특성 ... 650
• 2.3.3 조사 지점의 수질 특성 분석 ... 664
• 2.4 탄천 ... 677
• 2.4.1 대조 구간의 선정 및 서식 환경 분석 ... 677
• 2.4.2 조사지점의 생태적 특성 ... 678
• 2.4.3 조사 지점의 수질 특성 분석 ... 694
• 2.5 홍천강 ... 705
• 2.5.1 대조 구간의 선정 및 서식 환경 분석 ... 705
• 2.5.2 조사지점의 생태적 특성 ... 706
• 2.5.3 조사 지점의 수질 특성 분석 ... 723
• 2.6 감천 ... 732
• 2.6.1 대조 구간의 선정 및 서식 환경 분석 ... 732
• 2.6.2 조사지점의 생태적 특성 ... 734
• 2.6.3 조사 지점의 수질 특성 분석 ... 754
• 2.7 남대천 ... 763
• 2.7.1 대조 구간의 선정 및 서식 환경 분석 ... 763
• 2.7.2 조사지점의 생태적 특성 ... 764
• 2.7.3 조사 지점의 수질 특성 분석 ... 786
• 2.8 하도생물서식처의 통합분석 ... 796
• 2.8.1 하천별 하도생물서식처의 통합분석 ... 796
• 2.8.2 서식처 유형별 생태 특성 정량화 및 연관성 분석 ... 801
• 3. 하도생물서식처 조성기술개발 ... 804
• 3.1 국내외 여울 및 웅덩이 조성기술 ... 804
• 3.1.1 국내 여울 및 웅덩이 조성 기술 ... 804
• 3.1.2 국외 특허 현황분석 결과 ... 806
• 3.2 생물서식처 조성 기술의 시범사업 추진 ... 808
• 3.2.1 시범사업 추진배경 ... 808
• 3.2.2 탄천 민물고기 복원을 위한 개방형 하도습지조성 ... 810
• 3.2.3 시범사업구간 물리/화학/생태 특성 분석 및 모니터링 ... 814
• 4. 결론 ... 833
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 837
• 제1절 연구개발목표 달성도 ... 837
• 제2절 관련분야에의 기여도 ... 839
• 1. 생태 유지유량 확보기술 ... 839
• 2. 생태 호안 설계 기술 ... 840
• 3. 하도 생물서식처 조성기술 ... 840
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 841
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 845
• 제 7 장 참고문헌 ... 847
• 별첨. 자체평가 의견서 ... 861